CN218945094U - 一种乙烯齐聚的反应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及线性α‑烯烃制备技术领域，尤其涉及一种乙烯齐聚的反应系统及其工艺。一种乙烯齐聚的反应系统，该系统包括：喷雾式反应釜、乙烯供料装置和催化剂供料装置；所述的喷雾式反应釜上部设置有催化剂喷射进料口和乙烯进料口惰性气体进料口，所述催化剂供料装置通过计量泵连接至催化剂喷射进料口，所述的乙烯供料装置通过第二换热器后连接至乙烯进料口；喷雾式反应釜的底部设置有出料口，出料口后端连接设置有产品分离装置。本实用新型能够减少乙烯齐聚工艺中产生的聚乙烯蜡等蜡状副产物，避免反应器粘釜以及管路堵塞，以及通过控制喷雾流量调整反应釜内催化剂浓度进而有效控制反应放热、调节产物碳数分布的反应系统及其工艺。

Description

一种乙烯齐聚的反应系统

技术领域

本实用新型涉及乙烯齐聚制备高级线性α-烯烃技术领域，尤其涉及一种乙烯齐聚的反应系统。

背景技术

线性α-烯烃为双键在分子末端的C4以上的直链烯烃，是重要的化工原料，是所有乙烯原料深加工产品中效益最好的产品，广泛地应用于表面活性剂、增塑剂、聚α-烯烃、润滑油、助剂和精细化学品，其中用途最广的是C4-C24的线性α-烯烃。乙烯齐聚工艺是当今应用最广和工艺最先进的线性α-烯烃生产方法，主要有Chevron公司使用烷基铝催化剂的一步法工艺、Shell公司使用镍系催化剂的SHOP工艺、日本出光公司使用锆系催化剂的Idemitsu工艺等典型工艺。

1998年，Brookhart和Gibson分别独立报道了以双亚胺吡啶为配体的铁、钴系催化剂进行乙烯齐聚反应合成线性α-烯烃，此类催化剂具有高催化活性，通过修饰配体骨架或者芳环取代基结构，实现催化乙烯的非选择性齐聚，由此制备的线性α-烯烃产物是一系列不同碳数分布的混合物，分布宽且符合Schulz-Flory分布，其中线性选择性≥95％，具有非常广阔的应用前景。使用该催化剂不仅能够生产C4-C10的低碳数α-烯烃，还能生产C10-C20+的高碳数α-烯烃以及重均分子量在1000-10000的聚乙烯蜡。

但使用双亚胺吡啶为配体的铁、钴系催化剂催化乙烯齐聚反应放热量大、反应产物碳数分布宽，有较多副产C20+的高碳数α-烯烃，而且还有较多不溶于溶剂的聚乙烯蜡，容易在反应条件下析出而导致粘釜，以及物料输送过程中出现管路堵塞，造成不必要的停车与检修。另外，大量聚乙烯蜡和固态高碳数α-烯烃的存在也给后续产物分离增加了能耗和成本，因此这部分固体副产物造成的问题已成为以双亚胺吡啶为配体的铁、钴系催化剂进行乙烯齐聚工艺的主要障碍。

美国专利US 3676523、US 3686351和US 3726938公开了Shell公司的高级α-烯烃生产工艺(Shell Higher Olefin Process)，即SHOP工艺。这是目前世界上公认的最成功的乙烯齐聚工艺，该工艺采用镍系催化剂，产物分布宽，仍然存在大量C20及以上的固体低聚物，因此容易造成反应釜内壁和搅拌桨粘釜以及管路堵塞，严重影响设备操作。

针对乙烯齐聚工艺中产生大量副产聚乙烯蜡导致反应器粘釜和输送管道堵塞的问题，中国专利CN 96110306.X和美国专利US 5523508公开了通过循环部分轻质产物来溶解反应器中的重质齐聚物，从而减少聚乙烯蜡析出的方法。但轻质产物对重质齐聚物的溶解能力有限，不能完全消除聚乙烯蜡的析出。特别是对于以双亚胺吡啶为配体的铁、钴系催化剂来说，聚乙烯蜡副产物的分子量更高，很难通过溶解的方法进行消除。

美国专利US 2002019575A1和US 6555723B2公开了铁系催化剂在连续操作中，降低助催化剂烷基铝的比例进行齐聚，从而减少聚乙烯蜡生成的方法。这种方法以显著降低催化活性为代价，且减少聚乙烯蜡的效果有限，只能有限延缓反应器和搅拌桨粘釜和输送管道堵塞，很难进行实际的工业应用。此外，通过改变主催化剂的配体结构以减少聚乙烯蜡生成，经过大量的探索研究发现，新配体结构的催化剂往往导致乙烯齐聚活性大幅降低或产物分布过轻(主要产物为C4等低碳烯烃)，结果并不理想。

美国专利US 8827653公开了针对铬系催化剂的防粘釜方法，提出在乙烯齐聚反应过程中加入一定量的HDPE颗粒作为防粘釜剂，可以使乙烯齐聚副产物聚乙烯蜡在这些HDPE颗粒上集结从而减少在反应釜内壁和搅拌桨上的粘釜，但该方法加入的聚乙烯颗粒与反应生成的聚合物性质接近，很难重新分离，因此影响了对这部分副产物的利用。

中国发明专利(申请号：CN201310706336.5、CN201510321251.4和CN201711397741.8)公开了以醚、酮、内酯、杂环化合物、有机膦化合物、单或多羧基酸化合物或含硅氧键的硅化合物或含羟基的酚类及其他含酚羟基芳香族化合物等作为聚乙烯蜡抑制剂，添加到用于乙烯齐聚的铁、钴系齐聚催化体系，从而减少齐聚产物中聚乙烯蜡含量、避免聚合反应器粘釜和输送管道堵塞。此类方法通过在催化体系能显著降低聚乙烯蜡含量，但存在聚乙烯蜡抑制剂用量难以选择的问题，如果抑制剂量大，乙烯配位困难，催化活性降低，抑制剂量小，催化活性损失少但对聚乙烯蜡的抑制效果下降，仍会造成反应系统的粘釜和堵塞。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提出一种能够减少乙烯齐聚工艺中产生的聚乙烯蜡等蜡状副产物，避免反应器粘釜以及管路堵塞，以及通过控制喷雾流量调整反应釜内催化剂浓度进而有效控制反应放热、调节产物碳数分布的反应系统。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种乙烯齐聚的反应系统，该系统包括：

喷雾式反应釜、乙烯供料装置和催化剂供料装置；

所述的喷雾式反应釜上部设置有催化剂喷射进料口和乙烯进料口惰性气体进料口，所述催化剂供料装置通过计量泵连接至催化剂喷射进料口，所述的乙烯供料装置通过第二换热器后连接至乙烯进料口；喷雾式反应釜的底部设置有出料口，出料口后端连接设置有产品分离装置。

作为优选，该系统还包括：循环管路；所述循环管路由所述喷雾式反应釜底部的出料口引出，并返回所述喷雾式反应釜顶部的乙烯进料口，所述循环管路上依次设置有第一换热器、闪蒸分离装置、气体压缩装置、第二换热器；

其中，所述喷雾式反应釜通过底部的出料口连接第一换热器，第一换热器连接闪蒸分离装置，闪蒸分离装置连接气体压缩装置，气体压缩装置通过第二换热器与喷雾式反应釜顶部的乙烯进料口连接；

典型的，所述气体压缩装置为乙烯压缩机，用于将乙烯原料气升压至工艺所要求的压力；所述闪蒸分离装置为闪蒸罐，用于将生成的产物进行气液分离。

作为优选，所述的催化剂供料装置包括：主催化剂罐、助催化剂罐、催化剂混合罐，所述主催化剂罐和助催化剂罐均连接至催化剂混合罐，催化剂混合罐的出口通过计量泵连接至喷雾式反应釜顶部的催化剂喷射进料口；

值得注意的是，不设置催化剂混合罐，直接在喷雾式反应釜顶部设置两个催化剂喷射进料口分别通过计量泵与主催化剂罐和助催化剂罐连接的反应系统也应当落入本实用新型保护范围之内，从节约计量泵和喷射喷头装置，以及便于控制工艺条件的角度，本实用新型优选在反应系统中设置催化剂混合罐，将主催化剂罐和助催化剂罐均连接至催化剂混合罐，混合罐再通过计量泵连接至喷雾式反应釜顶部的催化剂喷射进料口。

进一步优选的，所述催化剂混合罐内设置有搅拌器将输入的主催化剂、助催化剂和惰性溶剂混合均匀。

作为优选，乙烯供料装置包括贮乙烯罐，贮乙烯罐的出口与气体压缩装置连接后连接至乙烯进料口。

作为优选，该系统还包括惰性气体罐，惰性气体罐分成两路，一路连接至催化剂混合罐，另一路连接至喷雾式反应釜顶部的惰性气体进料口。

作为优选，该系统还包括抽真空装置，抽真空装置连接至喷雾式反应釜顶部的真空出气口；典型的，所述抽真空装置为真空泵。

作为优选，该系统还包括产品分离装置，产品分离装置与闪蒸分离装置的出口连接。

作为优选，所述喷雾式反应釜还包括：刮刀、螺杆和电机，所述刮刀和螺杆设置在喷雾式反应釜与出料口之间；所述刮刀设置在喷雾式反应釜底部，紧贴喷雾式反应釜内壁，螺杆顶部与刮刀连接，电机与螺杆连接。

作为优选，所述喷雾式反应釜外侧还包含夹套水循环装置，通过夹套水循环装置对反应釜温度进行调节，用于加热和冷却反应釜；优选，所述喷雾式反应釜为球形或塔形；其中，所述塔形喷雾式反应釜的长径比H/D为3-6，优选地，长径比H/D为3-4；所述催化剂喷射进料口使用单流体喷嘴(离心喷嘴)或双流体喷嘴(空气雾化喷嘴)中的任意一种，优选地，催化剂喷射进料口使用单流体喷嘴；其中，所述单流体喷嘴包括扇形喷嘴、直线形喷嘴、实心锥形喷嘴或空心锥形喷嘴中的任意一种；所述刮刀和螺杆的材质优选为不锈钢材质。

以上所述反应系统实现了乙烯齐聚制备α-烯烃的连续化生产，催化剂混合后可以通过催化剂喷射进料口连续进料，含有催化剂的雾滴在喷雾式反应釜下落过程中与乙烯气体接触从而催化齐聚反应，从而得到不同碳数分布的α-烯烃产物，随后产物在出料口连续出料，通过喷雾反应的方式取代了使用搅拌桨进行搅拌反应。经过连续化反应和固液气分离实现α-烯烃的不断生产、分离，同时回收未反应的乙烯气体，将反应产物及时输送出反应釜减少产物中高碳数的α-烯烃以及高分子量的聚乙烯蜡副产物，同时反应过程中生成的聚乙烯蜡等蜡状副产物集中在反应釜底部，可以方便地使用刮刀、螺杆等装置进行清除，从而解决乙烯齐聚工艺中的反应器粘釜难以清理的问题，同时缩短反应器停车时间，加快清釜速度。

除此之外，本实用新型通过调整催化剂混合罐中喷射催化剂溶液的浓度以及催化剂喷射进料口的喷射流量实现对加入反应釜中催化剂浓度的控制，从而有效控制齐聚反应的放热量，避免因反应剧烈放热导致反应釜内温度过高发生爆聚。

本实用新型的第二方面，一种使用上述反应系统进行乙烯齐聚的工艺，包括：

将催化剂从喷雾式反应釜顶部的催化剂喷射进料口喷射进料，催化剂雾滴在下落过程中催化反应釜内乙烯气体发生齐聚反应生成一系列不同碳数的α-烯烃产物。

进一步的，所述α-烯烃产物通过反应釜底部的出料口，经换热后输送进入闪蒸分离装置进行气液分离，对未反应的气相乙烯经过加压和换热后循环回乙烯进料口再次参与齐聚反应，经过闪蒸得到的液相物料送去产品分离装置；

进一步的，所述喷雾式反应釜内的乙烯压力为0.1-5.0MPa，优选的，乙烯压力为0.1-2.0MPa，进一步优选的，乙烯压力为0.1-1.5MPa；喷雾式反应釜内的反应温度为30-120℃，优选的，反应温度为30-90℃，进一步优选的，反应温度为30-80℃；

进一步的，催化剂由主催化剂和助催化剂构成，所述主催化剂和助催化剂既可以分别从喷雾式反应釜顶部的催化剂喷射进料口喷射进料，也可以混合均匀后从喷雾式反应釜顶部的催化剂喷射进料口喷射进料，本实用新型从节约装置和便于控制反应工艺条件的角度，优选在喷射进料前将主催化剂和助催化剂混合均匀。

以上所述乙烯齐聚工艺的具体步骤包括：

S1、使用惰性气体通过惰性气体进料口在一定温度和压力下通入喷雾式反应釜置换其中的空气，保持一段时间后使用抽真空装置对喷雾式反应釜抽真空，以除去喷雾式反应釜的水分、氧气、其他含氧气体以及杂质；

S2、将乙烯气体从贮乙烯罐经过气体压缩装置加压和第二换热器换热后由乙烯进料口通入喷雾式反应釜使反应釜内的反应温度和乙烯压力达到反应要求；

S3、将主催化剂用惰性溶剂溶解后置于主催化剂罐，将助催化剂用惰性溶剂溶解后置于助催化剂罐，将主催化剂罐中的主催化剂、助催化剂罐中的助催化剂按照所含金属的摩尔比分别注入到催化剂混合罐，在惰性气体保护下进行搅拌、混合均匀；

S4、使用计量泵将惰性溶剂溶解的主催化剂和助催化剂从喷雾式反应釜顶部的催化剂喷射进料口喷射进料，催化剂雾滴在喷雾式反应釜下落过程中催化乙烯齐聚反应，反应后的物料经第一换热器换热后降温输送进入闪蒸分离装置；

S5、经过闪蒸对未反应的气相乙烯经过气体压缩装置加压和第二换热器换热后循环回乙烯进料口，经过闪蒸得到的液相物料送去产品分离装置。

进一步的，步骤S1中将喷雾式反应釜的温度升至60-90℃，使用惰性气体置换喷雾式反应釜中的空气，将惰性气体从惰性气体罐由惰性气体进料口通入喷雾式反应釜，使喷雾式反应釜内部压力达到0.5-1.0MPa，压力保持20-60min。

进一步的，步骤S2中所述的第二换热器采用20-150℃的导热油与气体压缩装置输送的乙烯换热，使经过换热后进入喷雾式反应釜的乙烯达到反应温度。

进一步的，步骤S4中所述的第一换热器采用0-30℃的冷却水与反应后的物料换热，换热后输送进入闪蒸分离装置的气液混合物的温度为20-40℃。

进一步的，步骤S4中所述的催化剂喷射进料口喷射进料的流量为0.01-1L/min，优选的，催化剂喷射进料口喷射进料的流量为0.05-0.5L/min，喷射流量可以根据喷雾式反应釜的尺寸、催化剂溶液的体积和浓度以及反应放热情况进行适应性调整。

进一步的，步骤S4中所述喷射进料的喷流角度为0-110°，优选的，所述喷射进料的喷流角度为15-110°。

进一步的，步骤S4中所述喷射进料的雾滴粒径为10-1000μm，优选的，所述喷射进料的雾滴粒径为10-300μm，雾滴粒径与所选喷嘴的种类、喷流角度以及流量有关。

进一步的，步骤S5中所述的产品分离装置对液相物料分离得到一系列不同碳数的α-烯烃。

进一步的，乙烯齐聚的工艺还包括：启动电机，带动螺杆和刮刀旋转，将喷雾式反应釜底部集中的聚乙烯蜡等蜡状副产物进行清除，这部分副产物随着反应后物料的流动经螺杆中的螺旋形凹槽流出喷雾式反应釜，通过第一换热器换热后降温输送进入闪蒸分离装置。

需要说明的是，本实用新型限定的闪蒸分离装置为本领域常规设备闪蒸罐，其结构、功能以及操作条件为本领域技术人员所熟知，对喷雾式反应釜输送出的产物进行气液固分离，分离得到的液相物料继续输送到产品分离装置。

本实用新型限定的产品分离装置包括溶剂分离装置和副产物分离装置，其中，溶剂分离装置和副产物分离装置均为本领域所公知的精馏塔分离装置，精馏塔分离装置具体包括精馏塔设备、抽真空系统及其它配套设备，其结构、功能以及操作条件均为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

进一步的，所述惰性气体包括氩气、氮气，考虑到惰性气体的成本，优选的，所述惰性气体为氮气。

进一步的，所述惰性溶剂可以选自本领域常用的各种有机溶剂，如芳香烃、卤代芳香烃、脂肪烃、卤代脂肪烃中的一种或多种；优选C6-C18芳香烃、卤代C6-C18芳香烃、C6-C18脂肪烃、卤代C6-C18脂肪烃中的一种或多种；具体可选用苯、甲苯、氯苯、乙苯、氯甲苯、戊烷、异戊烷、己烷、环己烷、庚烷、辛烷、壬烷、氯甲烷、氯乙烷中的一种或多种，也可选用C6-C18的线性α-烯烃中的一种或多种；进一步优选正己烷、环己烷、正庚烷、甲苯中的一种或多种。上述溶剂为本领域常用的，是催化剂的良溶剂，且价格较为低廉。

进一步的，所述助催化剂选自烷基铝氧烷、改性烷基铝氧烷、烷基铝、卤代烷基铝、氢化烷基铝、烷氧基烷基铝、烷基锂、烷基镓、烷基锌和硼化物中的一种或多种；优选自C1-C10烷基铝氧烷、改性C1-C10烷基铝氧烷、C1-C10烷基铝、卤代C1-C10烷基铝、C1-C10烷基锂、C1-C10烷基镓、C1-C10烷基锌以及氟代芳基硼中的一种或多种；具体可选用甲基铝氧烷(MAO)、烷基改性的甲基铝氧烷(如乙基或异丁基改性的甲基铝氧烷(MMAO-Et或MMAO-iBu))、乙基铝氧烷(EAO)、异丁基铝氧烷(iBAO)、三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、AlR_mH_(3-m)、Et₂AlCl、EtAlCl₂、Et₃Al₂Cl₃、LiR、GaR₃、ZnR₂(其中，R为C1-C6的烷基，m为1-3的整数)以及B(C₆F₅)₃、[HB(C₆F₅)₂]₂、PBB、BPB、PNB、1,2-[C₆F₄B(C₆F₅)]₂、[Ph₃C][B(C₆F₅)₄]等硼化物中的一种或多种；进一步优选自MAO、MMAO中的一种或两种。

进一步的，所述主催化剂选自铁系、钴系、铬系、钛系、锆系、镍系、钯系、钒系催化剂中的任意一种或多种，优选的，主催化剂选自铁系、钴系或铬系催化剂中的任意一种，进一步优选的，主催化剂为亚胺吡啶类三齿配体与有机铁化合物、有机钴化合物、有机铬化合物、卤化铁、卤化亚铁、卤化钴、卤化亚钴、卤化铬或卤化亚铬络合所组成的一种或多种配合物，其中，所述卤化铁、卤化亚铁优选为FeCl₃或FeCl₂，所述卤化钴、卤化亚钴优选为CoCl₃或CoCl₂，所述卤化铬、卤化亚铬优选为CrCl₃或CrCl₂；

其中，所述亚胺吡啶类三齿配体可选自但不限于以下由式(I)～(XVI)所示的化合物。

其中，有机铁化合物、有机钴化合物、有机铬化合物、卤化铁、卤化亚铁、卤化钴、卤化亚钴、卤化铬或卤化亚铬与亚胺吡啶类三齿配体的摩尔比(以金属摩尔比计)为0.1-10:1，优选为1-5:1。

进一步的，所述的铁系催化剂、钴系催化剂或铬系催化剂，以中心金属的浓度计，其在反应体系中的浓度为1×10^-7-1×10^-4mol/mL，优选为1×10^-6-1×10^-4mol/mL。

其中，所述有机铁化合物、有机钴化合物和有机铬化合物的结构通式如下所示：

其中，M为Fe或Co或Cr，a为2或者3，S1和S2相同或不同，各自独立地选自C1-C4的烃基、C1-C4的卤代烃基、C1-C4的酯基、C1-C4烃基取代的胺基或者C6-C18的芳香基，优选的，所述有机铁化合物为乙酰丙酮铁或乙酰丙酮亚铁，所述有机钴化合物为乙酰丙酮钴或乙酰丙酮亚钴,所述有机铬化合物为乙酰丙酮铬；

所述亚胺吡啶类三齿配体的化学结构如以下的式(I)～(XVI)所示，

式(I)-(XVI)中的R₀选自C1-C6的烃基或者C1-C6的卤代烃基；R₁与R’₁相同或不同，各自独立地选自H、卤素(F、Cl、Br、I)、硝基、氰基、C1-C6的烃基、C1-C6的卤代烃基、C1-C6的酯基或者C1-C6烃基取代的胺基；

R₂、R₃、R₄选自H、卤素(F、Cl、Br、I)、硝基、氰基、C6-C18的芳香基、C1-C6的烃基、C1-C6的卤代烃基、C1-C6的酯基、C1-C6的烷氧基或者C1-C6烃基取代的胺基；

或，R₁与R₂、R₂与R₃、R₃与R₄、R’₁与R₄之间相邻的碳原子可以共同组成新的芳香环、芳香杂环或其他复杂稠芳香环；

R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂、R₁₃与R’₅、R’₆、R’₇、R’₈、R’₉、R’₁₀、R’₁₁、R’₁₂相同或不同各自独立地选自H、卤素(F、Cl、Br、I)、硝基、氰基、C6-C18的芳香基、C1-C6的烃基、C1-C6的卤代烃基、C1-C6的酯基、C1-C6的烷氧基或者C1-C6烃基取代的胺基；

或，R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂、R₁₃与R’₅、R’₆、R’₇、R’₈、R’₉、R’₁₀、R’₁₁、R’₁₂之间任意两个相邻的碳原子可以共同组成新的芳香环、芳香杂环或其他复杂稠芳香环；

优选的，(IV)、(V)、(VIII)和(VX)中的X基团为S或者O；(IX)和(XI)中的Y基团为NH、S或者O；式(XIV)、(XV)和(XVI)中的n为1-5的整数。

其中，式(I)-(XVI)中所示结构的亚胺吡啶类三齿配体，采用本领域公知的制备方法可以制备得到，参考Brookhart等的文章“高活性铁钴乙烯聚合催化剂”(High acticveiron and cobalt catalyst for the polymerization of ethylene,Journal ofAmerican Chemical Society,1998,120(16)4049-4050)制备此类结构的配体，除此之外，中国专利CN01113195.0“一种合成三齿吡啶亚胺配体的方法”、CN201610165648.3“新型线性α烯烃催化剂及其制备工艺和用途”也有记载以上所示的亚胺吡啶类三齿配体的制备方法。

所述乙烯齐聚的工艺，助催化剂中所含金属与主催化剂中所含金属的摩尔比为10-2000:1，优选的，助催化剂和主催化剂的比例为20-1500:1，进一步优选的，助催化剂和主催化剂的比例为20-1000:1。

不同碳数的α-烯烃为由C4-C40的α-烯烃组成的混合物，其中α-烯烃的线性选择性≥97％，符合Schulz-Flory分布，可以通过调整工艺条件得到不同碳数的α-烯烃产物，特别是通过调整反应温度和催化剂浓度对α-烯烃产物的碳数分布进行调控，从而使产物α-烯烃的碳数分布能在很宽的范围内变化。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型提出的喷雾式反应釜将催化剂溶液连续喷射入充满乙烯的反应釜中，催化剂雾滴在下落过程中催化乙烯齐聚反应，随后反应产物在出料口连续出料，将反应产物及时输送出反应釜减少产物中高碳数的α-烯烃以及高分子量的聚乙烯蜡副产物，同时控制喷射角度可以将反应过程中生成的聚乙烯蜡等蜡状副产物集中在反应釜底部而非分散在反应釜壁，由此可以使用刮刀、螺杆等装置对反应釜底部堆积的蜡状副产物进行清除，降低了蜡状物的清除难度，解决了当前乙烯齐聚工艺中的反应器粘釜难以清理的问题，同时缩短反应器停车时间，加快清釜速度。

(2)本实用新型通过喷雾式反应器将催化剂溶液分散成细微雾滴与反应釜中的乙烯进行接触，增加了两者的接触面积，强化了气液两相的传质过程，通过催化剂与乙烯之间的充分接触，强制乙烯与催化剂的活性中心结合，加快了乙烯齐聚的反应速率，具有混合传质效果好、反应时间短、产物线性选择性好的特点，同时该反应器可以连续喷射催化剂溶液和连续出料，实现乙烯齐聚反应的连续化。

(3)本实用新型通过调整催化剂混合罐中的催化剂溶液浓度、催化剂喷射进料口的喷射流量可以调整加入反应釜的催化剂浓度，从而有效控制反应放热量，通过连续出料平稳地移出反应热，避免短时间内剧烈反应放热导致飞温、爆聚，还可以调整催化剂溶液的浓度控制α-烯烃产物的碳数分布，增加催化剂溶液的浓度可以使α-烯烃向低碳数方向移动，同时减少蜡状副产物的含量。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的乙烯齐聚反应系统，其中喷雾式反应釜5为球形。

图2为本实用新型实施例9的乙烯齐聚反应系统，其中喷雾式反应釜5为塔形。

上述附图中标记分别代表：1-主催化剂罐、2-助催化剂罐、3-催化剂混合罐、4-计量泵、5-喷雾式反应釜、6-第一换热器、7-闪蒸分离装置、8-气体压缩装置、9-贮乙烯罐、10-产品分离装置、11-抽真空装置、12-惰性气体罐、13-催化剂喷射进料口、14-乙烯进料口、15-惰性气体进料口、16-真空出气口、17-第二换热器、18-螺杆、19-刮刀、20-电机、21-出料口、22-搅拌器。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。

本实用新型的一种乙烯齐聚的反应系统，包括：主催化剂罐1、助催化剂罐2、催化剂混合罐3、计量泵4、喷雾式反应釜5、第一换热器6、第二换热器17、闪蒸分离装置7、气体压缩装置8、贮乙烯罐9、产品分离装置10、抽真空装置11、惰性气体罐12、催化剂喷射进料口13、乙烯进料口14、惰性气体进料口15、真空出气口16和出料口21；

其中，喷雾式反应釜5包括釜顶的催化剂喷射进料口13、乙烯进料口14、惰性气体进料口15、真空出气口16和出料口21，催化剂喷射进料口13与计量泵4的出口连接，乙烯进料口14与第二换热器17的出口连接，惰性气体进料口15与惰性气体罐12连接，真空出气口16与抽真空装置11连接，釜底的出料口21与第一换热器6的入口连接；

主催化剂罐1，出口与催化剂混合罐3的入口连接；

助催化剂罐2，出口与催化剂混合罐3的入口连接；

催化剂混合罐3，出口与计量泵4的入口连接，其中，催化剂混合罐3带有用于将主催化剂、助催化剂和惰性溶剂混合均匀的搅拌器22；

计量泵4，出口与催化剂喷射进料口13连接；

第一换热器6，出口与闪蒸分离装置7的入口连接；

闪蒸分离装置7，出口与气体压缩装置8和产品分离装置10的入口连接；

气体压缩装置8，出口与第二换热器17的入口连接；

贮乙烯罐9，出口与气体压缩装置8的入口连接；

第二换热器17，出口与乙烯进料口14连接；

产品分离装置10，入口与闪蒸分离装置7的出口连接；

抽真空装置11，泵入口与真空出气口16连接；

惰性气体罐12，出口与催化剂混合罐3以及惰性气体进料口15连接。

在一些实施例中，为了使集中在喷雾式反应釜5底部的聚乙烯蜡等蜡状副产物更易随着反应物料经过出料口输送出反应釜，乙烯齐聚的反应系统还包括：刮刀19、螺杆18和电机20，所述刮刀19和螺杆18设置在喷雾式反应釜5与出料口21之间，其中，釜底的刮刀紧贴反应釜壁，螺杆18与刮刀19连接，螺杆18带有螺旋形凹槽，通过焊接的方式将刮刀19焊接到螺杆18顶部，电机20与螺杆18连接，优选的，所述刮刀19和螺杆18的材质为不锈钢材质。

进一步的，所述喷雾式反应釜5外侧还包含夹套水循环装置，通过夹套水循环装置对反应釜温度进行调节，用于加热和冷却反应釜，特别是在反应过程中通过夹套水循环装置及时撤走反应热量，避免因反应剧烈放热导致反应釜飞温。

进一步的，所述催化剂喷射进料口13使用单流体喷嘴(离心喷嘴)或者双流体喷嘴(空气雾化喷嘴)中的任意一种，优选的，催化剂喷射进料口13使用单流体喷嘴，其中，所述单流体喷嘴包括扇形喷嘴、直线形喷嘴、实心锥形喷嘴或者空心锥形喷嘴中的任意一种。

进一步的，所述喷雾式反应釜5可以为球形或者塔形，其中，塔形喷雾式反应釜的长径比H/D为3-6，优选的，长径比H/D为3-4。

实施例1

通过Schlenk技术在氮气保护下，将如下所示的亚胺吡啶类三齿配体(a)与乙酰丙酮铁(b)按摩尔比1:1配合后，得到主催化剂，使用500mL甲苯作为惰性溶剂对其进行溶解，得到橙红色的主催化剂甲苯溶液。

随后将浓度为8×10^-5mol/L(以Fe原子摩尔量计算)主催化剂的甲苯溶液置于主催化剂罐1中。同样在氮气保护下使用500mL甲苯作为惰性溶剂将助催化剂甲基铝氧烷(MAO)配成甲苯溶液置于助催化剂罐2中，其中MAO的摩尔浓度为0.03mol/L(以Al原子摩尔量计算)，其中，助催化剂和主催化剂的摩尔比(以Al/Fe计)为375:1；

将容积为5L的球形喷雾式反应釜5温度升至85℃，使用氮气置换喷雾式反应釜5中的空气，将惰性气体从惰性气体罐12由氮气进料口15通入喷雾式反应釜5，使喷雾式反应釜5内部压力达到0.6MPa，压力保持30min，随后从真空出气口16抽真空；

随后将经过净化的聚合级乙烯原料气从贮乙烯罐9输出，经过气体压缩装置8升压和第二换热器17采用55℃的导热油换热后，通过乙烯进料口14输送到喷雾式反应釜5中，保持喷雾式反应釜5内乙烯压力为0.9MPa，温度为45℃；

将主催化剂罐1中的主催化剂、助催化剂罐2中的助催化剂注入到催化剂混合罐3，在氮气保护下进行搅拌、混合均匀，由此得到1L甲苯溶解后的主催化剂和助催化剂，其中主催化剂的摩尔浓度为4×10^-5mol/L，助催化剂的摩尔浓度为0.015mol/L；

随后使用计量泵4将催化剂混合罐3中的1L甲苯溶解后的主催化剂和助催化剂从喷雾式反应釜5顶部的催化剂喷射进料口13喷射进料，经过20min喷完，在喷雾式反应釜5中进行乙烯齐聚反应，反应后的物料经第一换热器6换热后输送进入闪蒸分离装置7中，其中，催化剂喷射进料口13使用等效孔径为0.28mm的标准角扇形喷嘴，喷射流量为0.05L/min，喷嘴喷流角度为65°，第一换热器6采用10℃的冷却水与反应后的物料换热，换热后输送进入闪蒸分离装置7的气液混合物的温度为20℃；

随着反应进行，启动电机20，带动螺杆18和刮刀19转动，将喷雾式反应釜5釜壁上产生的聚乙烯蜡等蜡状副产物刮下来，经过螺杆18上的螺旋形凹槽，随着物料流动经过出料口21带出喷雾式反应釜5输送进入闪蒸分离装置7。

经过闪蒸对未反应的气相乙烯经过气体压缩装置8加压和第二换热器17换热后循环回乙烯进料口14，经过闪蒸得到的液相物料送去产品分离装置10，分离得到不同碳数的α-烯烃。反应结束后对液相中的α-烯烃通过气相色谱-质谱联用仪进行分析，其中气相色谱的升温程序如下：起始温度50℃，保持5min，以20℃/min升温至350℃，然后保持10min。

经分析，α-烯烃得到579g，其中线性选择性为97.8wt％，产物的分布如下：C4-C8的α-烯烃的含量为51.0wt％，C10-C20的α-烯烃的含量为39.2wt％，C22-C40的α-烯烃的含量为9.8wt％，闪蒸分离装置7中收集的聚乙烯蜡副产物称重为49g，聚乙烯蜡在总产物中的含量为7.8wt％，通过产物质量进行计算催化剂的反应活性，对α-烯烃的反应活性为4.34×10⁷g/mol Fe/h。

实施例2

乙烯齐聚工艺与实施例1相同，不同的是实施例2在反应过程中保持喷雾式反应釜5内乙烯的温度为60℃；

经分析，α-烯烃得到614g，其中线性选择性为98.2wt％，产物的分布如下：C4-C8的α-烯烃的含量为53.2wt％，C10-C20的α-烯烃的含量为38.6wt％，C22-C40的α-烯烃的含量为8.2wt％，闪蒸分离装置7中收集的聚乙烯蜡副产物称重为45g，聚乙烯蜡在总产物中的含量为6.8wt％，通过产物质量进行计算催化剂的反应活性，对α-烯烃的反应活性为4.61×10⁷g/mol Fe/h。

实施例3

乙烯齐聚工艺与实施例1相同，不同的是实施例3在反应过程中保持喷雾式反应釜5内乙烯的温度为75℃；

经分析，α-烯烃得到475g，其中线性选择性为97.1wt％，产物的分布如下：C4-C8的α-烯烃的含量为55.8wt％，C10-C20的α-烯烃的含量为37.3wt％，C22-C40的α-烯烃的含量为6.9wt％，闪蒸分离装置7中收集的聚乙烯蜡副产物称重为29g，聚乙烯蜡在总产物中的含量为5.8wt％，通过产物质量进行计算催化剂的反应活性，对α-烯烃的反应活性为3.56×10⁷g/mol Fe/h。

实施例4

乙烯齐聚工艺与实施例2相同，不同的是实施例4在反应过程中保持喷雾式反应釜5内乙烯的压力为0.6MPa；

经分析，α-烯烃得到603g，其中线性选择性为98.0wt％，产物的分布如下：C4-C8的α-烯烃的含量为53.4wt％，C10-C20的α-烯烃的含量为38.5wt％，C22-C40的α-烯烃的含量为8.1wt％，闪蒸分离装置7中收集的聚乙烯蜡副产物称重为42g，聚乙烯蜡在总产物中的含量为6.5wt％，通过产物质量进行计算催化剂的反应活性，对α-烯烃的反应活性为4.52×10⁷g/mol Fe/h。

实施例5

乙烯齐聚工艺与实施例2相同，不同的是实施例5在反应过程中保持喷雾式反应釜5内乙烯的压力为1.2MPa；

经分析，α-烯烃得到623g，其中线性选择性为98.7wt％，产物的分布如下：C4-C8的α-烯烃的含量为54.6wt％，C10-C20的α-烯烃的含量为37.9wt％，C22-C40的α-烯烃的含量为7.5wt％，闪蒸分离装置7中收集的聚乙烯蜡副产物称重为40g，聚乙烯蜡在总产物中的含量为6.0wt％，通过产物质量进行计算催化剂的反应活性，对α-烯烃的反应活性为4.67×10⁷g/mol Fe/h。

实施例6

乙烯齐聚工艺与实施例2相同，不同的是实施例6将浓度为1.6×10^-4mol/L(以Fe原子摩尔量计算)主催化剂的甲苯溶液置于主催化剂罐1中。同样在氮气保护下使用500mL甲苯作为惰性溶剂将助催化剂甲基铝氧烷(MAO)配成甲苯溶液置于助催化剂罐2中，其中MAO的摩尔浓度为0.06mol/L(以Al原子摩尔量计算)，其中，助催化剂和主催化剂的摩尔比(以Al/Fe计)为375:1。

将主催化剂罐1中的主催化剂、助催化剂罐2中的助催化剂注入到催化剂混合罐3，在氮气保护下进行搅拌、混合均匀，由此得到1L甲苯溶解后的主催化剂和助催化剂，其中主催化剂的摩尔浓度为8×10^-5mol/L，助催化剂的摩尔浓度为0.03mol/L，随后按照实施例2的乙烯齐聚工艺进行聚合反应。

经分析，α-烯烃得到1057g，其中线性选择性为98.4wt％，产物的分布如下：C4-C8的α-烯烃的含量为55.7wt％，C10-C20的α-烯烃的含量为36.7wt％，C22-C40的α-烯烃的含量为7.6wt％，闪蒸分离装置7中收集的聚乙烯蜡副产物称重为68g，聚乙烯蜡在总产物中的含量为6.0wt％，通过产物质量进行计算催化剂的反应活性，对α-烯烃的反应活性为3.96×10⁷g/mol Fe/h。

实施例7

通过Schlenk技术在氮气保护下，将如下所示的亚胺吡啶类三齿配体(c)与乙酰丙酮铁按摩尔比1:1配合后，得到主催化剂，使用500mL甲苯作为惰性溶剂对其进行溶解，得到橙红色的主催化剂甲苯溶液。

随后将浓度为8×10^-5mol/L(以Fe原子摩尔量计算)主催化剂的甲苯溶液置于主催化剂罐1中。同样在氮气保护下使用500mL甲苯作为惰性溶剂将助催化剂甲基铝氧烷(MAO)配成甲苯溶液置于助催化剂罐2中，其中MAO的摩尔浓度为0.03mol/L(以Al原子摩尔量计算)，其中，助催化剂和主催化剂的摩尔比(以Al/Fe计)为375:1；

将容积为5L的塔形喷雾式反应釜5温度升至85℃，使用氮气置换喷雾式反应釜5中的空气，将惰性气体从惰性气体罐12由氮气进料口15通入喷雾式反应釜5，使喷雾式反应釜5内部压力达到0.6MPa，压力保持30min，随后从真空出气口16抽真空，其中，塔形喷雾式反应釜5的长径比H/D为4.0；

随后将经净化的聚合级乙烯原料气从贮乙烯罐9输出，经过气体压缩装置8升压和第二换热器17采用70℃的导热油换热后通过乙烯进料口14输送到喷雾式反应釜5中，保持喷雾式反应釜5内乙烯压力为1.0MPa，温度为60℃；

将主催化剂罐1中的主催化剂、助催化剂罐2中的助催化剂注入到催化剂混合罐3，在氮气保护下进行搅拌、混合均匀，由此得到1L甲苯溶解后的主催化剂和助催化剂，其中主催化剂的摩尔浓度为4×10^-5mol/L，助催化剂的摩尔浓度为0.015mol/L；

随后使用计量泵4将催化剂混合罐3中的1L甲苯溶解后的主催化剂和助催化剂从喷雾式反应釜5顶部的催化剂喷射进料口13喷射进料，经过20min喷完，在喷雾式反应釜5中进行乙烯齐聚反应，反应后的物料经第一换热器6换热后输送进入闪蒸分离装置7中，其中，催化剂喷射进料口13使用等效孔径为0.28mm的标准角扇形喷嘴，喷射流量为0.05L/min，喷嘴喷流角度为15°，第一换热器6采用10℃的冷却水与反应后的物料换热，换热后输送进入闪蒸分离装置7的气液混合物的温度为20℃；

随着反应进行，启动电机20，带动螺杆18和刮刀19转动，将喷雾式反应釜5釜壁上产生的聚乙烯蜡等蜡状副产物刮下来，经过螺杆18上的螺旋形凹槽，随着物料流动经过出料口21带出喷雾式反应釜5输送进入闪蒸分离装置7。

经过闪蒸对未反应的气相乙烯经过气体压缩装置8加压和第二换热器17换热后循环回乙烯进料口14，经过闪蒸得到的液相物料送去产品分离装置10，分离得到不同碳数的α-烯烃。反应结束后对液相中的α-烯烃通过气相色谱-质谱联用仪进行分析，其中气相色谱的升温程序如下：起始温度50℃，保持5min，以20℃/min升温至350℃，然后保持10min。

经分析，α-烯烃得到651g，其中线性选择性为98.8wt％，产物的分布如下：C4-C8的α-烯烃的含量为51.2wt％，C10-C20的α-烯烃的含量为39.2wt％，C22-C40的α-烯烃的含量为9.6wt％，闪蒸分离装置7中收集的聚乙烯蜡副产物称重为53g，聚乙烯蜡在总产物中的含量为7.5wt％，通过产物质量进行计算催化剂的反应活性，对α-烯烃的反应活性为4.88×10⁷g/mol Fe/h。

实施例8

乙烯齐聚工艺与实施例7相同，不同的是实施例8将浓度为1.6×10^-4mol/L(以Fe原子摩尔量计算)主催化剂的甲苯溶液置于主催化剂罐1中。同样在氮气保护下使用500mL甲苯作为惰性溶剂将助催化剂甲基铝氧烷(MAO)配成甲苯溶液置于助催化剂罐2中，其中MAO的摩尔浓度为0.06mol/L(以Al原子摩尔量计算)，其中，助催化剂和主催化剂的摩尔比(以Al/Fe计)为375:1。

将主催化剂罐1中的主催化剂、助催化剂罐2中的助催化剂注入到催化剂混合罐3，在氮气保护下进行搅拌、混合均匀，由此得到1L甲苯溶解后的主催化剂和助催化剂，其中主催化剂的摩尔浓度为8×10^-5mol/L，助催化剂的摩尔浓度为0.03mol/L，随后按照实施例2的乙烯齐聚工艺进行聚合反应。

经分析，α-烯烃得到1113g，其中线性选择性为97.9wt％，产物的分布如下：C4-C8的α-烯烃的含量为54.3wt％，C10-C20的α-烯烃的含量为38.8wt％，C22-C40的α-烯烃的含量为6.9wt％，闪蒸分离装置7中收集的聚乙烯蜡副产物称重为65g，聚乙烯蜡在总产物中的含量为5.5wt％，通过产物质量进行计算催化剂的反应活性，对α-烯烃的反应活性为4.18×10⁷g/mol Fe/h。

从以上实施例可以看出，本实用新型提供的技术方案能够切实有效地进行乙烯齐聚反应，而且催化剂对α-烯烃的反应活性高，通过将催化剂溶液喷射到喷雾式反应釜5中，催化剂雾滴在下落过程中催化乙烯齐聚反应，随后反应产物在出料口21连续出料，由此降低了产物中高碳数的α-烯烃以及聚乙烯蜡副产物，实施例1-8中C22-C40的α-烯烃的在总产物中的含量普遍在10wt％以下，聚乙烯蜡在总产物中的含量普遍在8wt％以下，而且生成的聚乙烯蜡等蜡状副产物堆积在喷雾式反应釜5底，通过在喷雾式反应釜5底增加螺杆18和刮刀19等装置可以对蜡状副产物进行集中清除，由此解决了乙烯齐聚工艺中反应器粘釜难以清理的问题。

从实施例1-3的实验数据可以看出，随着乙烯齐聚反应温度的增加，催化剂活性以及α-烯烃产量先增加后降低，随着温度升高偏向得到低碳数的α-烯烃产物，从催化剂活性角度考虑，最适合的乙烯齐聚反应温度为实施例2中给出的60℃。在实施例2的基础上，实施例4、5调整乙烯齐聚反应压力，发现压力对催化剂活性和α-烯烃产量的影响并不明显，提高压力略微降低聚乙烯蜡在总产物中的含量。在实施例2的基础上，实施例6提高催化剂的浓度，发现高催化剂浓度下的催化剂活性和α-烯烃产量反而有所降低，并且偏向得到低碳数的α-烯烃产物，同时降低聚乙烯蜡在总产物中的含量，通过实施例7和实施例8的对比也能够得到同样的结论。

最后应该说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。上述虽然对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (20)

1.一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，该系统包括：

喷雾式反应釜（5）、乙烯供料装置和催化剂供料装置；

所述的喷雾式反应釜（5）上部设置有催化剂喷射进料口（13）、乙烯进料口（14）和惰性气体进料口（15），所述催化剂供料装置通过计量泵（4）连接至催化剂喷射进料口（13），所述的乙烯供料装置通过第二换热器（17）后连接至乙烯进料口（14）；喷雾式反应釜（5）的底部设置有出料口（21），出料口（21）后端连接设置有产品分离装置（10）。

2.根据权利要求1所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，该系统还包括：循环管路；

所述循环管路由所述喷雾式反应釜（5）底部的出料口（21）引出，并返回所述喷雾式反应釜（5）顶部的乙烯进料口（14），所述循环管路上依次设置有第一换热器（6）、闪蒸分离装置（7）、气体压缩装置（8）、第二换热器（17）；其中，所述喷雾式反应釜（5）通过底部的出料口（21）连接第一换热器（6），第一换热器（6）连接闪蒸分离装置（7），闪蒸分离装置（7）连接气体压缩装置（8），气体压缩装置（8）通过第二换热器（17）与喷雾式反应釜（5）顶部的乙烯进料口（14）连接。

3.根据权利要求1所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，所述的催化剂供料装置包括：主催化剂罐（1）、助催化剂罐（2）和催化剂混合罐（3）；所述主催化剂罐（1）和助催化剂罐（2）均连接至催化剂混合罐（3），催化剂混合罐（3）的出口通过计量泵（4）连接至喷雾式反应釜（5）顶部的催化剂喷射进料口（13）。

4.根据权利要求3所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，主催化剂罐（1）内的主催化剂选自铁系、钴系、铬系、钛系、锆系、镍系、钯系、钒系催化剂中的任意一种。

5.根据权利要求4所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，所述主催化剂选自铁系、钴系或铬系催化剂中的任意一种。

6.根据权利要求3所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，助催化剂罐（2）内的助催化剂选自烷基铝氧烷、改性烷基铝氧烷、烷基铝、卤代烷基铝、氢化烷基铝、烷氧基烷基铝、烷基锂、烷基镓、烷基锌和硼化物中的一种。

7.根据权利要求6所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，助催化剂罐（2）内的助催化剂选自C1-C10烷基铝氧烷、改性C1-C10烷基铝氧烷、C1-C10烷基铝、卤代C1-C10烷基铝、C1-C10烷基锂、C1-C10烷基镓、C1-C10烷基锌以及氟代芳基硼中的一种。

8.根据权利要求3所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，所述催化剂混合罐（3）内设置有搅拌器（22）将输入的主催化剂、助催化剂和惰性溶剂混合均匀。

9.根据权利要求8所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，所述惰性溶剂选自芳香烃、卤代芳香烃、脂肪烃、卤代脂肪烃中的一种。

10.根据权利要求8所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，所述惰性溶剂选自C6-C18芳香烃、卤代C6-C18芳香烃、C6-C18脂肪烃、卤代C6-C18脂肪烃中的一种。

11.根据权利要求1所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，所述乙烯供料装置包括贮乙烯罐（9），贮乙烯罐（9）的出口与气体压缩装置（8）连接后连接至乙烯进料口（14）。

12.根据权利要求1所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，该系统还包括惰性气体罐（12），惰性气体罐（12）分成两路，一路连接至催化剂混合罐（3），另一路连接至喷雾式反应釜（5）顶部的惰性气体进料口（15）。

13.根据权利要求1所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，该系统还包括抽真空装置（11），抽真空装置（11）连接至喷雾式反应釜（5）顶部的真空出气口（16）。

14.根据权利要求1所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，所述喷雾式反应釜（5）还包括：刮刀（19）、螺杆（18）和电机（20），所述刮刀（19）和螺杆（18）设置在喷雾式反应釜（5）与出料口（21）之间；所述刮刀（19）设置在喷雾式反应釜（5）底部，紧贴喷雾式反应釜（5）内壁，螺杆（18）顶部与刮刀（19）连接，电机（20）与螺杆（18）连接。

15.根据权利要求1所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，所述喷雾式反应釜外侧还包含夹套水循环装置，通过夹套水循环装置对反应釜温度进行调节，用于加热和冷却反应釜。

16.根据权利要求1所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，所述喷雾式反应釜（5）为球形或塔形；其中，塔形喷雾式反应釜的长径比H/D为3-6，所述催化剂喷射进料口（13）使用单流体喷嘴或双流体喷嘴中的任意一种。

17.根据权利要求16所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，所述塔形喷雾式反应釜的长径比H/D为3-4。

18.根据权利要求16所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，喷射进料的喷流角度为0-110°。

19.根据权利要求16所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，所述喷射进料的喷流角度为15-110°。

20.根据权利要求16所述的一种乙烯齐聚的反应系统，其特征在于，催化剂喷射进料口（13）使用单流体喷嘴；其中，所述单流体喷嘴包括扇形喷嘴、直线形喷嘴、实心锥形喷嘴或空心锥形喷嘴中的任意一种。

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